[發明專利]一種隔熱的剪切增稠液復合三維織物的制備方法與應用

在審

• 申請號: 201810341270.7
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108867078A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 蔣干兵;錢坤;張其海;俞科靜;鄒德兵;韓立新;王爽芳
• 申請（專利權）人: 連云港神特新材料有限公司
• 主分類號: D06N3/00
• 分類號: D06N3/00;D06N3/04;D06N3/12;C09D163/00;D06M15/55;D06M15/53;D06M15/643;D06M11/79;D06M101/20;D06M101/30
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明公開一種隔熱的剪切增稠液復合三維織物的制備方法，包括以下步驟：(1)在25～55℃的溫度下，將帶正電荷的微納米球形二氧化硅粒子加入到帶負電聚醚多元醇和硅油的混合物中，并加入適量的聚四氟乙烯粉末，攪拌、分散30～80分鐘后，得到均勻的分散液；(2)將步驟(1)所得分散液放置在真空烘箱，25～55℃溫度下靜置，得到隔熱效果的剪切增稠液體；(3)以超高分子量聚乙烯纖維為芯紗，PBO纖維為皮紗，制作包纏紗；(4)以樹脂為基體，制作將步驟(3)中包纏紗制備成三維機織物；(5)將步驟(4)中的三維機織物與步驟(2)中的剪切增稠液進行復合處理后得到最終產品。

技術領域

本發明涉及紡織領域，具體是一種隔熱的剪切增稠液復合三維織物的制備方法與應用。

背景技術

三維機織物中特殊的紗線交織結構使得三維機織復合材料具有比強度、比模量高，抗沖擊性好，可設計性強等優點。特別是，三維機織物用作復合材料增強結構時，根據結構件外形幾何特征的不同，主要有2種纖維增強體的成型方法:一種是采用立體仿形織造技術的直接異形整體成型。將剪切增稠液與三維機織物的進行有機的復合成為紡織技術領域，成為該技術領域突破的研究未來。

剪切增稠液體(STF)中的納米球形顆粒是自然界中最堅硬的非金屬材料之一，具有較強柔韌性，而在受到沖擊時呈現堅固性。在一定程度上，剪切增稠液體調和了裝備的防護性能和舒適性之間的矛盾，使得兩者間和諧共存，是能將人體自由活動與碰撞打擊保護結合在一起的首選材料。

然而現有制作工藝中，剪切增稠液體與三維機織物之間的復合性能較差，導致剪切增稠液體與三維機織物結合后，整體性能如抗壓能力、耐腐蝕能力以及耐磨性能沒有得到明顯提高，所直接引起的弊端無法耐受外界高強度沖擊力，應用領域較窄。因此，剪切增稠液體與三維機織物之間的復合性成為技術瓶頸。

但解決上述技術問題該方面所做的研究較少，報道的文獻綜述也較少。中國專利號為：CN201310311702.7，公開“一種剪切增稠液材料的方法”，該技術方案得到剪切增稠液適用織物，用于提高織物的強度和韌度，但該技術方案得到的切增稠液熱力學性能較差，且所制備得到的織物性理化能較一般，無法承受高速條件下的沖擊作用力，因此提高織物在高速條件下的抗沖擊力，僅單一的從增稠液和紡織物進行技術革新，是無法從本質上提高織物的理化性能，針對該技術問題的瓶頸，至今未有一種實施有效的方式解決。

(一)解決的技術問題

針對現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種隔熱的剪切增稠液復合三維織物的制備方法與應用。本發明方法工藝簡便，生產成本低廉。而且，提高了織物的抗壓能力。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現:

一種隔熱的剪切增稠液復合三維織物的制備方法，包括以下步驟：

(1)在25～55℃的溫度下，將帶正電荷的微納米球形二氧化硅粒子加入到帶負電聚醚多元醇和硅油的混合物中，并加入適量的聚四氟乙烯粉末，攪拌、分散30～80分鐘后，得到均勻的分散液；

(2)將步驟(1)所得分散液放置在真空烘箱，25～55℃溫度下靜置，得到隔熱效果的剪切增稠液體；

(3)以超高分子量聚乙烯纖維為芯紗，PBO纖維為皮紗，制作包纏紗；

(4)以樹脂為基體，將步驟(3)中包纏紗制備成三維機織物；

(5)將步驟(4)中的三維機織物與步驟(2)中的剪切增稠液進行復合處理后得到最終產品。

優選地，所述步驟(3)中制備包纏紗的芯紗的原料為超高分子量聚乙烯，所述皮紗為PBO纖維。

優選地，所述PBO纖維的強力和模量為凱夫拉纖維的2-3倍。